浅谈CPU自主模式和ARM模式的差异，你了解吗？

最近，小米玄戒O1发布，GB6测试成绩为单核3119分，多核9673分，作为参照，高通骁龙8E是单核3160分，多核9941分，麒麟9020是单核1604分，多核5138分，飞腾D3000是单核1096，多核5796分。

芯片型号

GB6单核得分

GB6多核得分

制程工艺

应用场景

小米玄戒O1

3119

9673

台积电第二代3nm

高端旗舰手机、AI计算

高通骁龙8E

3160

9941

台积电3nm

高端旗舰手机、平板

麒麟9020

1604

5138

N+2（等效5/7nm）

中端手机、物联网设备

飞腾D3000

1096

5796

14nm

桌面CPU

从GB6单核性能测试成绩来看，麒麟9020的单核性能大约是玄戒的52%。D3000的单核性能大约是玄戒的30%。

对于这个测试成绩，一些人表示无法理解，觉得麒麟、飞腾做了十多年ARM芯片，怎么CPU性能反而不如小米这样的新丁。进而一部分人阴谋论认为玄戒是高通马甲芯片。

事实上，只要稍微了解一些ARM技术授权模式和开发流程，就不会对玄戒的成绩抱有疑虑了。

其实，开发ARM芯片与独立自主开发CPU是完全两个难度。

如果是纯自主CPU，要自主研发指令集，然后基于自主指令集开发CPU核，GPU核、内存控制器、桥片、互联等模块，然后将这些模块集成到一起形成SoC或CPU。

其中，最关键的要属CPU核，我们常听到的4核、8核、16核CPU，就是指的CPU核。在CPU核的研发中，开发芯片都是迭代演进的，每一代升级，源码最多替换25%。

以龙芯为例，GS132、GS232、GS264、GS464、GS464e、GS464EV、La264、La364、LA464、LA664、LA864，规模从小到大，性能从低到高，一代一代升级，不存在一口气吃成胖子的现象。

某些厂商此前并未自研过CPU核，但一出手就开发出ARM Cortex A76/A77性能水平的CPU核，还自称是全栈自研，且测试成绩和参数指标与A76/A77相似。

对于这种情况，铁流认为违背了迭代演进开发的规律，高概率是买了A76/A77的源码，然后自己改了改，就声称全栈自研，自主研发。

相对于自主模式全部靠自研，ARM模式就轻松多了。

ARM授权模式分为两种，一种为为指令集授权，一种为IP授权，IP授权分为软核授权和硬核授权。

购买指令集授权开发CPU，典型的案例是苹果。苹果的ARM处理器最初的几代也是基于ARM公版做修改，之后才走上自主设计道路，由于苹果自己设计的CPU核性能优于ARM公版，实现了青出于蓝而胜于蓝，用实践证明了苹果的CPU核是自主设计。

购买指令集授权开发CPU核心和AP，有两个好处：

一是可以节约给ARM的授权费，此前，高通决定使用收购来的公司自研核心，行业评估认为会导致其支付给ARM的授权费减少一半，随后ARM就一纸诉状起诉高通，披露了不少ARM授权的内幕信息。

二是可以开发出性能更好的芯片。当然，这是自己实力过硬的基础上才能实现的，比如苹果。如果前端设计能力不行，开发的CPU核性能反而不如公版架构，那这种自研完全没有商业价值，展锐在多年前做过这种事情，结果因为自研核心不如ARM公版，最终这款自研核心没能商品化。

还有一种比较少见情况是购买了ARM CPU核自己做修改，早年苹果改过，后来三星也改过，高通的Kyro也是拿公版做修改的产物。

国内一些厂商自称是自研核心，由于这些所谓的自研核心性能都与同时期的公版性能相当，这就无法像苹果那样通过青出于蓝而胜于蓝的方式实现自证，无法排除也是基于公版核心做修改的产物。

其实，也不是没有证明的方法，那就是看给ARM的授权费，之前说了，高通从购买IP核，切换到自研核后，支付的授权费用减半，那么，只要看相关公司的财报，ARM在大陆的营收是否出现断崖式下跌，就可以印证到底是自研核，还是买公版做修改。

购买IP授权设计芯片，典型的例子是三星、海思、联发科、展锐、小米、联想、阿里、中兴、吉利、全志等，国内有几百家从事该业务的公司。

购买CPU核等IP模块之后，把买来的模块“组装”起来做后端设计，然后去台积电流片，就能获得CPU/SoC。由于各类IP可以买，后端设计境外也有不少公司可以提供外包设计服务，比如台湾世芯，这就大幅降低了ARM芯片的开发门槛。

正是因此，一位行业大佬就公开表示，只要几个亿的资金，它可以不需要一位技术人员，只要几位行政助理，前端设计从ARM买IP核，后端设计外包，就可以开发出ARM芯片。

决定ARM芯片性能的关键在于从ARM公司购买的CPU核性能怎么样，以及使用的制造工艺如何。

具体来说，玄戒O1性能强，根源是ARM X925性能强，台积电3nm工艺强，小米只要正常走完SoC设计流程，就能够获得高性能手机芯片。

可以说，小米玄戒O1打败麒麟9006C，本质上是ARM X925和台积电3nm打败ARM A77和台积电5nm工艺。小米玄戒O1打败麒麟9020，本质上是ARM X925和台积电3nm打败ARM公版改和境内N+2工艺。

小米、联想、中兴、阿里等厂商开发ARM芯片不需要自己去迭代CPU核，因为ARM已经在不断迭代，因为迭代演进的事情，ARM已经帮国内ARM CPU厂商完成了。

相比之下，龙芯、SW都需要独立迭代CPU核。

因此，铁流一贯认为ARM芯片开发模式就是一个搭便车的模式，芯片性能好不好，关键看买到的ARM CPU核好不好，看使用的制造工艺好不好。

ARM模式有一个问题，那就是很多东西是花钱买来的，那就意味着很多事情不需要自己做，自己不去做导致很多事情自己从来没做过，进而导致在芯片设计能力方面，不少方面是有欠缺的，长此以往，因从来没做过，导致压根就不会。

而且很多东西是别人做好了买来的，买来的东西是否有漏洞，是否有木马，是否真正安全可控，这就很难说了。

相比之下，自主CPU的发展模式虽然前期很苦，什么都要自己做，但什么都自己做，意味着锻炼非常全面，能力提升快，发展后劲足，这也是为何龙芯这几年在CPU核心设计上进步飞快，性能提升像坐火箭一样。

正是因此，铁流一以贯之支持龙芯、SW等自主CPU，真正要把英特尔、ARM赶出中国市场，只能靠龙芯和SW。

小米、联想、阿里、中兴、海思的ARM芯片做的越好，对ARM的依赖就越深，反而容易受制于人，买不到最新的ARM技术授权，几年后性能就会落伍，比如本次小米通过购买ARM新锐CPU核，实现对麒麟、飞腾等老牌ARM CPU的逆袭。

正是因此，当制裁有所放宽，某司就立马购买ARM V9授权，通过购买ARM最新授权，避免自家ARM芯片性能落伍。

特别要指出的是，在PPT中，宣称龙芯指令集可持续发展能力不足完全是信口雌黄，龙芯的LoongArch指令集是纯自主研发，自己想怎么发展就怎么发展，是持续发展演进后劲最强的，也是最自由的。

相比之下，购买ARM v9指令集才是受制于人，过去买V8、现在买了V9，将来ARM升级到V10，高概率还要接着买，否则就会CPU性能落伍......你用什么，取决于ARM卖给你什么。

对于技术引进的CPU/SoC，铁流一贯的态度就是支持这些芯片在商业市场和英特尔、AMD、高通、联发科竞争。